DE69828333T2 - Elektroschock generierende Waffe - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Immobilisierungswaffe.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung allgemein den Bereich nicht tödlich wirkender Waffen zur Immobilisierung eines lebenden Ziels zur Festnahme, und insbesondere eine solche Waffe mit einem Projektil und zur Verwendung auf lange Distanz konfiguriert, bevorzugt aus einem Schießgewehr oder einer ansonsten tödlichen Waffe und mit Drähten, die an eine Hochspannungsquelle gebunden sind, und ein Paar Verbindern zum Aufbringen der Spannung durch das Ziel, wobei der Abstand zwischen den Verbindern am Ziel im Wesentlichen konstant ist, ungeachtet der Entfernung zum Ziel.
  • Der TASER®, eine Marke für eine Waffe zur Immobilisierung und Festnahme, ist eine Waffe, die elektrische Energieimpulse ausgibt, um menschliche Angreifer kampfunfähig zu machen, die eine geringere Letalität hat als herkömmliche Feuerwaffen. Seit den späten 1970er Jahre fingen Exekutivorgane an, den TASER als Feuerwaffenersatz in bestimmten Konfrontationssituationen einzusetzen, die ansonsten die Verwendung tödlicher Schlagkraft rechtfertigen konnten. Zum Beispiel gegen mit Messern bewaffnete Angreifer im Nahbereich. Diese Organe haben den TASER auch erfolgreich eingesetzt, um Verletzungen sowohl bei Beamten, Angreifern und Unbeteilgten in Situationen zu vermeiden, wo die Verwendung von herkömmlichen Feuerwaffen entweder undurchführbar oder ungerechtfertigt gewesen ist. Die für den TASER charakteristische nahezu unmittelbare Wirkung zur Kampfunfähigkeit wurde eingesetzt, um einen Angreifer außer Gefecht zu setzen, der eine Glasscherbe an den Hals einer Geisel hält, ohne dass es bei der Geisel zu einer körperlichen Verletzung kommt, um zu verhindern, dass ein wütender Elternteil sein Kind von einer Höhe wirft, um einen Selbstmörder vom Sprung in die Tiefe abzuhalten, um unbewaffnete Kampfgenossen zu überwältigen, ohne dass es zu schweren körperlichen Verletzungen beim Beamten oder Angreifer kommt, ohne Kummer für Familie und Freunde und weniger bedeutend, ohne Kosten für die Gemeinschaft durch medizinische Behandlung, Zeitausfall und/oder die dauernde Behinderung zuvor produktiver Gemeinschaftsmitglieder. Außerdem kann der TASER, im Gegensatz zu herkömmlichen Feuerwaffen, verwendet werden, um Luftpiraterie zu vereiteln, ohne Risiko, dass ein versehentlich abgegebenes Projektil zu Druckabfall in der Kabine führt.
  • Wegen der Grenzen der Materialtechnik hatte der TASER jedoch während etwa 20 Jahren seiner Herstellung signifikante Probleme mit der Zuverlässigkeit und Waffenversagen hat zu verhängnisvollen Folgen geführt. Ein Hauptproblem mit der Waffe TASER war der begrenzte Bereich des TASER. Der Bereich des TASER, wie er bis heute gefertigt wird, liegt zwischen einem Minimum von 3 Fuß (0,92 m) und einem Maximum von 15 Fuß (4,6 m), mit einem effektiven Bereich von 3 bis 12 Fuß (0,92 bis 3,66 Metern). Dies hat die Verwendung von TASER auf sehr begrenzte, spezielle und definierte taktische Situationen beschränkt. Die Gesellschaft kann offensichtlich enorm von einem TASER profitieren, der zu einer breiteren Anwendung in Konfrontationssituationen in der Lage ist. Eine zweites Problem mit TASER ist die Neigung der Isolierung des Waffenableitungsdrahts zum Bruch unter der Belastung des Ausgabestroms des TASERs.
  • Patent Nummer 3,803,463 von John H. Cover vom 9. April 1974 beschreibt eine Waffe zur Immobilisierung und Festnahme bestehend aus Mitteln zum Anschließen einer Energieversorgung, in der Lage zur Abgabe eines elektrischen Stroms, der ausreicht zum Immobilisieren, aber geringer ist als der Schwellenstrom, der erforderlich ist, um Ventrikelfibrillation (Kammerflimmern) bei einer normalen gesunden Person auszulösen, auf ein entferntes Ziel mittels eines ansonsten harmlosen Projektils und Verbindungsdrahts. Diese Erfindung wurde als die Waffe TASER® vermarktet (Patent Nummer 4,253,132), anschließend vergeben an John Cover am 24. Februar 1981, beschreibt verschiedene Hochspannungsenergieversorgungen, die in dieser Waffe verwendet werden können, wenn sie menschliche Ziele überwältigt. Ein menschliches Ziel kann mit viel geringeren Spannungen außer Gefecht gesetzt werden. Siehe Underwriters Laboratory Research Bulletin Nr. 14, Dezember 1939, und den Zeitschriftenaufsatz Let-Go Currents and Voltages von C.F. Dalziel und F.P. Massoglia, Nachdruck von Applications and Industry, veröffentlicht vom American Institute of Electrical Engineers, Mai 1956. Wie in den Patenten angegeben ist es jedoch wünschenswert, eine hohe Spannungsabgabe zu haben, die durch die Atmosphäre überschlagen kann und dadurch Impedanzen und Widerstände zwischen dem Projektilkontakt und dem Ziel überwinden kann, ohne den langsames Projektil/Elektrokontakt, was vermutlich nicht in der Lage ist, das Ziel ernsthaft zu verletzen, in das Ziel tatsächlich einzudringen oder zu kontaktieren. Wenn zum Beispiel ein Projektil in eine Falte eines Kleidungsstücks des menschlichen Ziels eindringt, kann ein durch die Atmosphäre überschlagender Strom geeigneter Länge noch den Kreis schließen. Bei der dicken Oberbekleidung, die bei kälterem Klima im Winter häufig getragen wird, ist ein minimaler Ausgabebogen von 1 1/2'' (3,81 cm) am Ziel in hohem Maß wünschenswert. John Cover hat anschließend das Patent Nummer 5,078,117 erhalten, das eine Vorrichtung beschreibt zum Antreiben eines Projektils durch Freisetzung eines Druckgasvolumens aus einem Behälter, der durch eine pyrotechnische Detonation zerstört wird, und die zur Verwendung mit der Waffe zur Immobilisierung und Festnahme, die in Patent Nummer 3,803,463 beschrieben ist, geeignet ist.
  • Während die Patente ein Einzelleiterdrahtverbindungssystem zur Abgabe der Leistungszufuhr an das Ziel mit einer Erdleitung zum Schließen des Schaltkreises beschreiben, war dieses Einzelleiterdrahtsystem unpraktisch zur allgemeinen Überwältigung von menschlichen Zielen, wenn man den hohen elektrischen Widerstand von Pflastermaterial wie Asphalt und Bodenbelagsmaterialien wie Keramikfliesen und Holz, berücksichtigt und wurde bisher nicht hergestellt, außer als Versuchsmodell, das zum Einfangen von großen Säugern in offenem Gelände vorgesehen ist. Siehe An Electronic Means Of Immobilizing Deer von D.A. Jessup, D.V.M. und W.E Clark, B.A. erhältlich vom Staat Kalifornien, Amt für Fischerei und Jagd. Während das in den Patenten beschriebene Einzelleiterdrahtsystem zur kapazitiven Aufladung des Ziels theoretisch möglich ist, wurde seine Entwicklung wegen der Undurchführbarkeit nicht unternommen. Dementsprechend wurde die Waffe nur mit einem Abgabesystem bestehend aus einem Einzelleiterdraht entwickelt und produziert, der einen der beiden Pole der Quelle mit dem Ziel verbindet und einem separaten Einzelleiterdraht, der den anderen Pol der Quelle mit dem Ziel verbindet und den elektrischen Kreis schließt, das heißt, einem Abgabesystem mit Drahtpaar, worin jeder Draht einen Einzelleiter enthält.
  • Felddaten legen nahe, dass, wenn Waffen zur Immobilisierung und Festnahme mit einem Abgabesystem mit paarweisem Draht gefertigt werden, worin jeder Draht einen einzelnen Leiter enthält, und solche Waffen eine Chance haben sollen, dass sie zuverlässig wirksam sind, ist ein elektrischer Weg von mindestens einigen Zoll durch ein menschliches Ziel und zwischen den Kontakten des Waffenprojektils und Anhängen am Ziel höchst wünschenswert. Es ist nicht nur die Leistungszufuhr, sondern die Leistungszufuhr gekoppelt mit einem geeigneten Weg im Ziel, der zu einer wirksamen Waffe zur Immobilisierung und Festnahme führt. Sowohl die Länge des elektrischen Weges, die Anwendungsdauer und der spezielle Bereich der Anatomie, der vom Strom durchquert wird, sind Faktoren, die zur Wirksamkeit der Waffe beitragen.
  • Der TASER wurde ursprünglich als Handwaffe und potentiell verborgen zu tragende Vorrichtung konzipiert. Ein Zweck des TASER war, eine leicht zu verbergende Waffe von geringem Gewicht zur Verfügung zu stellen, die zur Vereitelung von Flugzeugentführungen eingesetzt werden kann, ohne dass ein Risiko besteht, dass ein Waffenprojektil das Flugzeug durchdringt und zu Druckabfall führt, was zu katastrophalen Folgen führt. Dementsprechend konnten aus praktischen Gründen die elektrisch entgegengesetzten Projektile mit ihren Verbindungsdrähten nicht in geeigneter Weise voneinander beabstandet werden, wenn sie den Abschussteil der Waffe verlassen. Die Waffenentwickler haben deshalb die Waffe so konstruiert, dass die beiden Projektile und ihre Verbindungsdrähte kontinuierlich voneinander beabstandet werden können, während sie zwischen der Abschussvorrichtung der Waffe und dem Ziel fliegen.
  • Der TASER wie er bis heute hergestellt wird enthält in seinem Kunststoffgehäuse eine oder mehrere Öffnungen, in die eine Patrone eingesetzt wird. Beim Einschalten setzt der TASER ein Treibmittel frei, das aus den Bohrungen in der Patrone zwei elektrisch leitfähige Pfeile ausstößt, deren Verbindungsleiterdrähte an der elektrischen Energieversorgung der Vorrichtung angebracht sind. Die Pfeile verlassen die Kassette durch separate Austrittsbohrungen, die Durchmesser von 6 mm aufweisen und die ungefähr 6 mm voneinander beabstandet sind. Eine Austrittsbohrung ist entlang der horizontalen Ebene der Abschussvorrichtung positioniert. Die zweite Austrittsbohrung ist in einer vertikal von der ersten Bohrung beabstandeten Position und treibt einen Pfeil relativ zum anderen Pfeil in einem spitzen Winkel. Wenn die Pfeile ihre entsprechenden Bohrungen verlassen, nehmen sie kontinuierlich eine zunehmende Entfernung zueinander ein, wenn sie sich dem Ziel nähern. Wenn beide Pfeile das menschliche Ziel treffen, fließen elektrische Impulse hoher Spannung, geringer Stromstärke und geringer Energie kurzzeitig zwischen den Pfeilen durch das Ziel und als Folge der physiologischen Wirkung des elektrischen Stroms mit Schwächung der Skelettmuskeln und/oder Schmerzen, erfährt das Ziel eine erkennbare, vorübergehende, ambulante Wehrlosigkeit.
  • Dieses Verfahren, das den Pfeifen erlaubt, sich kontinuierlich weiter voneinander zu entfernen, nachdem sie den Abschussteil des TASERs verlassen haben und auf ihrem Flug zum Ziel sind, weist eine Reihe von Nachteilen auf. Erstens schränkt es den Bereich des TASER stark ein. Sowohl der minimale wie der maximale Bereich sind beeinträchtigt. In Abhängigkeit vom Winkel zwischen den Bohrungen verteilen sich die Pfeile in nahen Bereichen nicht weit genug, um einen angemessen langen Stromweg durch das Ziel zu gewährleisten, wenn der Schütze nicht das Glück hat, einen besonders empfindlichen Bereich des Körpers zu treffen. Bei weiteren Bereichen haben sich die Pfeile zu weit voneinander entfernt, dass sie das Ziel wie notwendig treffen, um den Stromweg durch das Ziel zu schließen. Zum Beispiel hat der TASER wie er bis heute gefertigt wird, einen Winkel von fünfzehn Grad zwischen den Austrittsbohrungen. Wenn die Pfeile jeweils fünf Fuß (1,52 m) zum Ziel wandern, werden die Pfeile ungefähr 1,3 Fuß (0,4 m) weiter voneinander getrieben. Dies kann den effektiven Minimalbereich der Vorrichtung auf drei Fuß (0,92 m) vom Ziel einschränken und seinen effektiven maximalen Bereich auf 15 Fuß (4,6 m) vom Ziel. In einer Entfernung von fünfzehn (15) Fuß (4,6 m) sind die Pfeile ungefähr 3,9 Fuß (1,19m) auseinander und treffen wahrscheinlich nicht beide ein Ziel wie einen Menschen oder ein kleines Tier, um den Kreis zu schließen. Der beste Funktionsbereich des TASER liegt von 3 bis 12 Fuß (0,92 bis 3,66 m). Daher weist der TASER wie er entwickelt und hergestellt ist, eingeschränkte taktische Anwendbarkeit auf.
  • Zweitens ist es, bei dem Winkel zwischen den Pfeilen wie angegeben, wenn die Person, die den TASER einsetzt, die Waffe beim Abfeuern nur leicht kippt oder anwinkelt, wahrscheinlich, dass der aus der gewinkelten Bohrung austretende Pfeil horizontal abweicht und das Ziel vollständig verfehlt, was den Schaltkreisweg uneffektiv offen lässt und eine Gefahr besteht, dass der fehlgeleitete Pfeil einen Unbeteiligten trifft, wobei potentielle Verletzungen und/oder katastrophale Konsequenzen folgen. Siehe den Zeitschriftenaufsatz The Taser Weapon: A New Emergency Medicine Problem von Eric M. Koscove, M.D. Annals of Emergency Medicine, Band 14, Dezember 1985.
  • Drittens passen diese Winkelabschusspfeile nicht durch die Bohrung der meisten herkömmlichen Feuerwaffen. Herkömmliche Feuerwaffen sind allgemein viel weniger schwach als der TASER aus Kunststoff und doppelte Einsatzfähigkeit der Feuerwaffen könnte die Geräteausgaben für finanziell belastete Kommunen und Regierungseinrichtungen reduzieren. Wenn außerdem die TASER-Patronen aus herkömmlichen Feuerwaffen abgeschossen werden könnten, würde dies der Person, die die Feuerwaffe einsetzt, die Option erlauben, sie mit weniger als tödlichen Folgen einzusetzen, zum Beispiel in Friedensmissionen bei Bürgerunruhen. Militär und Gesetzeshüter haben wenig ungenutzten Raun in ihren Fahrzeugen oder an ihrer Person, um separate nicht tödliche Waffen zu tragen. Im Falle einer fehlgeschlagenen TASER-Abfeuerung und einer eskalierenden Bedrohung, könnte tödliche Kraft unmittelbar eingesetzt werden. Außerdem kann unter Berücksichtigung der verschiedenen Größen und Formen der verschiedenartigen Tiere, die aus allerlei Gründen eingefangen werden müssen, eine Waffe, die solche Projektile auswirft und verteilt, schwierig einzusetzen und ansonsten unpraktisch zur Tierbekämpfung und für den Lebendfang von Tieren sein.
  • Über fünfunddreißig Prozent der Haushalte in den Vereinigten Staaten besitzen Feuerwaffen. Siebenundzwanzig Prozent besitzen Gewehre. Diese Haushalte enthalten 192 Millionen Feuerwaffen. Fünfundsechzig Millionen sind Handfeuerwaffen. Achtundzwanzig Millionen sind halbautomatische Waffen. Neunundvierzig Millionen sind Gewehre. Vierundfünfzig Prozent dieser Besitzer geben zu, dass ihre Feuerwaffen un verschlossen aufbewahrt werden. Zwanzig Prozent der Besitzer geben zu, dass ihre Feuerwaffen unverschlossen und geladen aufbewahrt werden. Hunderte von Kindern sind in den vergangenen Jahren bei Schießunfällen gestorben, noch mehr wurden verletzt. Sechsundvierzig Prozent der Besitzer geben an, dass sie sich ihre Feuerwaffen zugelegt haben, um sich selbst gegen Kriminelle zu schützen.
  • Wenn diese Feuerwaffen ausschließlich mit Munition geladen werden, die nur ein Projektil mit geringer Geschwindigkeit abfeuert oder abschießt, das ein Paar elektrischer Kontakte enthält, könnten versehentliches Anschießen von Kindern und Todesfälle stark reduziert oder ganz vermieden werden.
  • Wenn die Kontakte auch Teil der zuvor beschriebenen Waffe zur Immobilisierung und Festnahme sind, können die Feuerwaffen noch wirksam verwendet werden, um ihre Besitzer gegen Kriminelle zu schützen. Besitzer haben eine Abneigung, ihre Feuerwaffen einzuschließen, wegen der auftretenden Zeitverzögerung, wenn die Feuerwaffen aus der Verschlussaufbewahrung geholt werden müssen, wenn eine imminente Bedrohung einer ernsten körperlichen Verletzung besteht.
  • Wenn die Drähte nicht auf ihren maximalen Bereich und Länge entfaltet sind, können sie von der Patrone über den Unterteil der Öffnung oder Mündung hängen und liegen oft schlaft am Boden nahe beieinander oder ruhen aufeinander oder überlappen sich sogar über Teilen ihrer Länge. Dementsprechend muss jeder einzelne Leiterdraht vom anderen isoliert sein, um zu verhindern, dass der überspringende Ausgabestrom des TASER einen Kurzschluss zwischen den Drähten bildet, bevor der Kreis durch das Ziel geschlossen ist. Selbst wenn jedoch die Wände der paarweisen Leiter zusammen ausreichende Isolierung gegen einen Ausgabebogen zwischen den Leitern ergeben, bringt das beschriebene Verfahren zur Pfeilausgabe die Drähte auf Millimeter zu einem der Pat ronenöffnungskontakte. Die notwendigerweise nicht isolierten Kontakte, die in den rechtwinkligen Öffnungen des TASER liegen, und die die Patronedrähte mit den Polen der Energieversorgung verbinden, sind in einem nahezu maximalen Abstand in den Öffnungen, so dass der Bogen am Ziel eine so lange Entfernung wandern kann, wie die Waffenkonstruktion es erlaubt. Diese Nähe zwischen einem nicht isolierten Kontakt und einem entgegengesetzten Draht führt zu häufigen elektrischen Kurzschlüssen zwischen dem Kontakt und dem Draht und einem Verlust an elektrischer Energie am Ziel.
  • Aufgrund der Tatsache, dass es kommerziell unpraktisch ist, mehr als marginal gegen die Ausgabepotentiale des TASER zu isolieren, die typischerweise 50 kV übersteigen, wenn der TASER eine Handwaffe und leicht zu verbergende Vorrichtung bleiben soll, wird dieses Problem verschärft und andere Probleme treten auf.
  • In einem Ansatz, die geringen Kraftfaktoren beizubehalten, die als notwendig für ein Waffenabgabesystem angesehen wird, das verborgen getragen werden kann, von dem angenommen wird, dass es ein menschliches Ziel nicht ernsthaft verletzen kann, das aber auch in der Lage ist, ein Projektil in einem praktischen Bereich auf ein Ziel zu treiben, ist es wünschenswert, eine kleine Treibmittelladung zu verwenden und ein leichtgewichtiges Projektil mit Leiteinrichtungen, die stark genug sind, dass sie bei der Abschusskraft nicht brechen, aber ein geringes Volumen aufweisen. Zum Beispiel werfen TASER, wie sie derzeit gefertigt werden, zwei bewehrte Pfeilchen, die jeweils 1,4 Gramm wiegen, zu einem Ziel mit einer Mündungsgeschwindigkeit von 200 fps (61 m/s) durch die Explosionskraft von 4/5 Grain eines rauchlosen Pulvertreibmittels aus. Einen 36 AWG (American wire gauge, Drahtmaß) Kupferleiter mit einem Durchmesser von 4 mil (Millizoll) zieht jedes Pfeilchen hinter sich her. Die Pfeilchen, die mit nicht isoliertem 30 AWG Einzelleitermagnetdraht versehen sind, können über 15 Fuß (4,6 m) zu einem Ziel fliegen, mit ausreichend Kraft, dass sie mit dem Ziel in Kontakt bleiben. Doch die Pfeilchen treffen nicht generell mit einer Geschwindigkeit auf, die es ihrem Hauptkörper ermöglicht, die menschliche Haut zu durchdringen, das heißt 125 bis 170 fps (38 bis 52 m/s). (Siehe interne Mitteilung der United States Consumer Product Safety Commission (Verbraucherschutzbehörde) vom 7. November 1975 adressiert an Tom Mackay von Jeanette Michael und Zitaten der B.A.T.F. Korrespondenz, die Standards von der Office of the Surgeon General, U.S. Department of Army angibt).
  • Deshalb ist beim Isolieren der an den TASER-Pfeilchen anhängenden Drähte außerdem zu berücksichtigen, dass die Isolierung nicht wegen ihres zusätzlichen Gewichts oder ihrer Starrheit, den Bereich oder die Aufprallgeschwindigkeit der Pfeilchen signifikant reduziert. Der isolierte Draht muss auch kompakt genug bleiben, dass Dutzende Fuß von Draht in den Patronen einer kleinen verdeckbaren Waffe verstaut werden können und die Waffe im Markt wirtschaftlich ist, während sie die Feuerwaffenklassifikation einhält. (Siehe allgemein Waffenklassifikationen, Besteuerungen und Anforderungen an Protokollführung und Schriftwerk im Omnibus Crime Control and Safe Streets Act 1968 kodifiziert und geändert durch die Titel 1 und 2 des Gun Control Act 1968 P.L. 90–618, 18 USC 921–928 und 18 C.F.R. 178.11–178.129 und 18 C.F.R. 179.11–179.163).
  • Hochwertige dielektrische Stoffe, die kommerziell einsetzbar sind und ansonsten zum Extrudieren des Drahtleiters für TASER praktisch sind, wie Tefzel, sind mit maximaler dielektrischer Stärke von ungefähr 2000 Volt/Millizoll und einem dielektrischen Nennwert von 2,7 erhältlich. Die ASA definiert die dielektrische Stärke eines Materials als den maximalen Potentialgradienten, den das Material ohne Bruch aushalten kann. Wenn jedoch Tefzel mit geeigneter Wanddicke extrudiert wird, dass es eine dielektrische Stärke von 50 kV aufweist, das ist ein Draht mit 25 Millizoll Isolierwand oder ein Draht mit 54 Millizoll Außendurchmesser, wird die Drahtisolierung zu starr und schwer und ergibt einen Widerstand, der sowohl den Bereich als auch die Aufprallgeschwindigkeit der TASER-Pfeilchen stark reduziert, wenn sie durch Explosion von 4/5 Grain rauchlosem Pulver angetrieben werden. Außerdem ist der Draht viel zu voluminös für eine Unterbringung in den TASER-Patronen. Die TASER-Patronen können nur jeweils insgesamt 32 Linearfuß (9,76 m) eines Einzelleiterdrahts mit einem Gesamtdurchmesser von 20 Millizoll aufnehmen.
  • Dementsprechend müssen diese dielektrischen Materialien auf den Leitern mit Gesamtwanddicken zwischen den Drähten extrudiert werden, die nur marginal gegen Kurzschluss zwischen den angehängten Leitern schützen und dann nur unter Berücksichtigung von Luftspalten und den kurzen Anwendungszeiten des TASER. Typischerweise weisen die TASER-Drähte Isolierwände aus Tefzel auf, die im Dickenbereich von 6,5 Millizoll bis 8 Millizoll oder Nennwerten von 13 kV bis 16 kV dielektrischer Stärke liegen. Die beiden Isolierwände auf den Drähten und jeglicher Luftspalt zwischen den Drähten ergeben den Gesamtwiderstand gegen Stromleitung zwischen den Drähten oder eine minimale dielektrische Stärke zwischen den Drähten von nur 26 kV bis 32 kV, unter der Annahme, dass kein Luftspalt zwischen den Drähten vorhanden ist. Das Waffen- und Patronengehäuse sind aus isolierendem Kunststoff gebildet, um zu verhindern, dass der 50 kV Ausgabestrom durch den Waffenbediener kurzgeschlossen wird. Selbst Kunststoffgehäuse mit hoher Schlagfestigkeit mit Dicken für tragbare Handwaffen können jedoch keine beträchtlich signifikanteren pyrotechnischen Explosionen zum Abschuss der Pfeilchen und Drähte enthalten.
  • Weil die Isolierwand auf einem Einzelleiter erkennbar nicht so bemessen ist, dass sie gegen Ausgabepotentiale von TASER isoliert, können Kurzschlüsse zwischen einem Gegendraht und einer nicht isolierten Öff nungsplatte selbst bei minimalen Drahtausdehnungen auftreten. Wenn außerdem der Kreis sich in gleicher Weise am Ziel öffnet oder durch eine höhere Luftimpedanz am Ziel überschlägt, können Kurzschlüsse zwischen den Drähten auftreten, bevor der Ausgabestrom das angepeilte Ziel erreicht. Auch Drahtfehler wie ein als Folge des Herstellungsgeräts in der Isolierung abweichender Leiter, können die Isolierwanddicke reduzieren und/oder Koronaaufbau zwischen dem Isolator und Leiter begünstigen und zu Kurzschlüssen zwischen den Drähten führen, selbst wenn die Impedanz an den Zielen nicht notwendigerweise die Isolationsnennwerte der Drähte übersteigt. Der Kreis kann sich am Ziel mit Unterbrechungen öffnen, zum Beispiel, wenn ein Ziel mit voluminöser Kleidung sich am Boden windet. Wenn jedoch der Draht permanent bricht oder reißt und an der Mündung, an der Erde oder ansonsten zwischen den Drähten Kurzschluss auftritt, wenn sich der Kreis erst am Ziel öffnet oder erst durch eine höhere Impedanz am Ziel überspringt, kann die Energieausgabe am Ziel permanent enden.
  • Ferner können wegen des Phänomens der Kriechwegbildung, Oberflächenübersprünge speziell mit leitfähigem Kohlenstoffaufbau durch wiederholte Abfeuern die TASER-Öffnungen verunreinigen, die in aktueller Fertigung aus isolierendem und hoch schlagfestem Kunststoff gebildet sind, wie ABS und Noryl und den Ausgabestrom von der Versorgung kurzschließen können, bevor er das Ziel erreicht.
  • Es ist deshalb in hohem Maß wünschenswert, eine Waffe zur Immobilisierung und Festnahme auszubilden, worin die Verbindung entgegengerichteter Pole einer Energieversorgung mit einem entfernten Ziel mittels eines einzigen Projektils oder Geschosses erfolgt. Ein solches Waffenprojektil kann a) ein zweites Geschoss oder Projektil abschießen oder sich an oder nahe dem Ziel darin aufteilen, das einen Zufuhrkontakt enthält, der dem verbleibenden Kontakt in dem abgeschossenen oder anderen abgetrennten Geschoss oder Projektil entgegengerichtet ist und b) das mit den entgegengerichteten Polen der Waffenenergieversorgung mittels eines Paars isolierter angehängter Leiter verbunden ist, die das Projektil/Geschoss oder Abschussvorrichtung in einem festen Abstand voneinander ausgeben, und nicht ausgelegt sind, dass sie sich in einem festen Winkel voneinander trennen. Dies kann den Wirkungsbereich des TASER stark verbessern. Die gewünschte Kontaktpunktverteilung kann dann an oder nahe dem Ziel erreicht werden und der Waffenbereich wird theoretisch unbegrenzt.
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Immobilisierungswaffe mit einem maximalen Wirkungsbereich von mehr als siebzehn Fuß (5,20 m) zur Verfügung zu stellen.
  • Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Immobilisierungswaffe zur Verfügung zu stellen, worin zwei Verbinder am Ziel im Wesentlichen im selben Abstand voneinander sind, ungeachtet der Entfernung des Ziels.
  • Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Immobilisierungswaffe zur Verfügung zu stellen mit einem Projektil, das von einem Gewehr oder einer ansonsten tödlichen Waffe abgeschossen werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektrisch induzierende Immobilisierungswaffe des Typs zur Verfügung gestellt, bei dem ein drahtgebundenes Geschoss entlang eines Wegs in Richtung auf ein zu immobilisierendes lebendes Ziel getrieben wird, wobei die Waffe aufweist:
    ein Paar von Verbindern zum Anlegen einer hohen Spannung an ein Fernziel an beabstandeten Punkten auf dem genannten Ziel;
    ein Geschoss mit den genannten Verbindern in nahem Verhältnis zueinander während Bewegung zu dem genannten Ziel an dem genannten entfernten Standort; und
    eine sekundäre Antriebseinrichtung, die auf den Abstand zwischen dem genannten Geschoss und dem genannten Ziel reagiert, um Trennung der genannten Verbinder voneinander in der Nähe des genannten Ziels zu veranlassen.
  • Bevorzugt umfasst das Paar Verbinder einen ersten Verbinder an dem genannten Geschoss zur Anhaftung an dem Ziel an einer ersten Stelle; und
    einen zweiten Verbinder, der in dem genannten Geschoss untergebracht ist zur Anhaftung an dem Ziel an einer zweiten Stelle, die von der genannten ersten Stelle beabstandet ist.
  • Das sekundäre Antriebseinrichtung umfasst einen Durchgang innerhalb des Geschosses, wobei der Durchgang ausgerichtet ist, um den genannten zweiten Verbinder in eine Richtung zu leiten, die sich in einem nicht Null darstellenden Winkel in Bezug zum Weg des genannten Geschosses befindet.
  • Mit Vorteil erstreckt sich der Durchtritt durch das ganze Geschoss.
  • Bevorzugt ist der genannte nicht Null darstellende Winkel größer als 45 Grad.
  • Mit Vorteil umfasst die Waffe ferner Mittel zum Schließen eines Schaltkreises durch den genannten ersten Verbinder und das genannte Ziel zum Leiten eines Stroms, um den Antrieb des genannten zweiten Verbinders zu aktivieren.
  • Die genannten Mittel zum Schließen eines Schaltkreises können ein den Durchgang bildendes leitendes Material und ein leitendes Material umfassen, das entlang dem genannten Geschoss zwischen dem Durchgang und einem Ende des Geschosses positioniert ist, von dem sich der genannte erste Verbinder erstreckt.
  • Durch Verwendung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine verbesserte Immobilisierungswaffe mit einem minimalen Wirkungsbereich von nur drei Zoll (7,62 cm) zur Verfügung zu stellen.
  • Verwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine verbesserte Immobilisierungswaffe mit einem Projektil, das einen Verbinder zum Aufbringen einer Spannung an oder nahe dem Ziel abschießen kann.
  • Verwendung der vorliegenden Erfindung kann auch ermöglichen, dass eine Reduzierung des Auftretens von Spannungsbrüchen der Isolierung der Drähte erreicht wird, die die Energieversorgung mit den Verbindern zum Aufbringen einer Spannung verbinden.
  • Immobilisierungswaffen gemäß der vorliegenden Erfindung können den Vorteil aufweisen, dass sie das Abschießen eines Projektils von einer Vielfalt von Vorrichtungen ermöglichen, die nicht Feuerwaffen sind.
  • Der maximale Bereich der vorliegenden Erfindung ist nur durch das Einhalten der Projektilkraftfaktoren begrenzt, die für das Ziel im Nahbereich nicht verletzend sind. Funktionelle Ausführungsformen der verbundenen Projektile mit Einzelversorgung, die konstruiert sind zum Abschießen oder Auftrennen in ein zweites Projektil und die Abschussrohre mit geringer Kraft verlassen, und doch über den doppelten Maximalbereich des TASERs wandern, wie er derzeit gefertigt wird, wurden schon konstruiert und erfolgreich gegen menschliche Ziele eingesetzt. Zum Beispiel wurden funktionelle Ausführungsformen solcher Einzelprojektile erfolgreich abgeschossen, die 0,06 kg wiegen, die 85 Millimeter lang sind, mit einem Durchmesser von 51,86 Millimetern und mit 4 einen Zentimeter langen Pfeilen angebracht an der Zielabsatzseite. Ein solcher Abschuss wird durch Explosion von einem Grain Federal 209A Gewehrzündmittel gezündet mit Goex FFFFg Schwarzpulver mit einer Mündungsaustrittsgeschwindigkeit von nur 33,52 m/s (110 fps) und kontaktieren und haften an einem Ziel über 35 Fuß entfernt von der Abschussvorrichtung. Es tritt keine Trennung der beiden Anhängedrähte des Projektils, die aus Einzelleitern aus 36 AWG Kupfer in einer Wand von 8 Millizoll Tefzel enthalten sind, von der Abschussvorrichtung oder dem Projektil auf. Dies gibt dem Projektil eine Aufprallkraft, wo es das Abschussrohr mit nur 2,011 = 0,06 × 33,52 oder 2,011 Newton verlässt. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass mit Einstellung solcher Faktoren wie Treibmittelladung, Drahtaußendurchmesser und Projektilgewicht, Maximalbereiche von über 35 Fuß (10,7 m) leicht erreicht werden können. Die Abschusspatrone, die das Schwarzpulver enthält, wurde in eine Orion 12 Leuchtkugelabschussvorrichtung mit einem Kunststofflauf und einem angebrachten 23 Zentimeter langen Abschussrohr konstruiert aus Standard 2'' (52 Millimeter) PVC, 1'' (25 mm) ABS Kunststoffwasserrohr und Klebstoffen, eingesetzt. Die Signalpistole und die Abschussvorrichtung gaben 170 Projektile in Folge durch Explosionen von einem Grain Schwarzpulver gezündet durch ein Federal 209A Gewehrzündmittel ab, ohne dass Bruch des Kunststoffes der Signalpistole oder Abschussvorrichtung bei 250-facher Vergrößerung sichtbar wurden. Drahtverbindung, die bei der Isolierung als Konstruktionsmerkmal zu berücksichtigen ist, sollte kein praktisches Hindernis für erhöhten Projektilbereich sein.
  • Drahtgeführte Geschosse weisen Maximalbereiche bis zu 3000 Meter (9800 Fuß) auf und sind nur durch den Bereich des Sehvermögens des Menschen begrenzt. Jedoch bei Betrachtung zusammen mit sicherer Kraft und anderen Kraftfaktoren, kann Drahtverbindung den ultimativen Minimalbereich beeinflussen, aber wahrscheinlich nicht im Bereich von 0,0762 Metern bis 22,86 Metern (3'' bis 75').
  • Der Minimalbereich ist nun nur durch das Einhalten der Kraftfaktoren begrenzt, die für das Ziel nicht verletzend sind und die Länge des Projektils, das das Abschussrohr verlässt. Das Projektil muss groß genug sein, dass es einen Kurzschluss der Hochspannungsleistung der Versorgung am Projektil statt durch die maximal mögliche Impedanz am Ziel verhindert, die die anderen Konstruktionsmerkmale der Waffe ermöglichen. Das zuvor beschriebene Projektil mit einer Länge von 76 Millimetern (ungefähr 3'') und einem Durchmesser von 51,85 Millimetern (2'') ist groß genug, um solches Überspringen am Projektil zu verhindern. Mit Einstellung der Ausgabespannung der Versorgung oder des Zweigkreises kann die Länge und der Durchmesser dieses Projektils leicht auf Längen von < 80 Millimetern mit Durchmessern < 38 Millimetern reduziert werden. Dies ermöglicht, dass die gesamte Waffe mit fester Munition von vielen herkömmlichen Waffen geladen werden kann, wie der Gaswaffe 38 Millimeter Federal Model 203 A und der Granatenabschussvorrichtung 40 Millimeter Colt M203, die direkt an einen Colt M16A1 oder irgendein M16A2 Gewehr oder Karabiner angebracht werden kann. Dementsprechend können Waffensysteme mit verbesserter Auslegung mit Minimalbereich von ungefähr 3'' (76 mm) konstruiert werden.
  • Das Hauptprojektil der Erfindung kann zum Abschießen eines zweiten Projektils am oder nahe am Ziel vorgesehen sein, durch eine Reihe von neuen, einfachen und kostengünstigen Alternativen wie folgt:
    • a) fortgesetztes Moment eines zweiten Projektils, nachdem ein Abschussprojektil das Ziel trifft. Nach diesem Verfahren ist es wünschenswert, aber nicht wesentlich, dass das zweite Projektil vom Boden nach oben austritt über eine Abschussprojektilbohrung, die entlang und in einem Winkel zu irgendeinem Durchmesser des Abschussprojektils ist. Mit einer solchen Ausführungsform wird der Einfluss der Schwerkraft auf das zweite Projektil eingesetzt, um eine Kontaktbogenflugbahn auszubilden, statt einer potentiellen Pfeilablenkflugbahn. Dieses Verfahren kann die Möglichkeit von Kohlenstoffverunreinigung oder andere Kurzschlüsse ausschalten, die in der Punktbohrung auftreten. Es ermöglicht auch, dass die Hochspannungsausgabe aktiviert wird, bevor das Projektil aus der Kapsel austritt oder während es im Flug ist.
    • b) Ein anderes Verfahren ist, das zweite Projektil am oder nahe dem Ziel über eine pyrotechnische Vorrichtung auszuwerfen, die zum Zünden durch die Hochspannungsleistung der Energieversorgung ausgelegt oder modifiziert ist, was einen Schaltkreis schließt und dann öffnet, um zu ermöglichen, dass die Ausgabeleistung durch einen Zielschaltkreis mit höherem Widerstand schließt. Das Abschussprojektil kann als in der Ferne selbstaktivierte Feuerwaffe verwendet werden, die das zweite Projektil am oder nahe dem angepeilten Ziel ausgibt. Wenn der Hochspannungsversorgungskreis vor seinem Austritt aus der Abschussvorrichtung oder während des Flugs aktiviert wird, kann sich der Hochspannungsbogen durch das Ziel von den Versorgungsausgabekontakten auf der Abschussprojektilseite schließen, wenn die Kontakte in einem ausreichenden Abstand sind, um Überspringen durch die Atmosphäre ohne Zielweg zu verhindern, aber ausreichend beabstandet, um Kampfunfähigkeit des Ziels zu gewährleisten. Wenn das Projektil sich dem Ziel nähert, schließt sich der Bogen durch das Ziel und zündet eine Pyrotechnik, wie ein modifiziertes Zündmittel oder eine Entladungskapsel, die in einer gewinkelten Abschussprojektilbohrung enthalten ist, die ähnlich der Abschussprojektilbohrung ist, die oben in Absatz a) beschrieben wurde. Dies wirft das zweite Projektil aus der Bohrung aus, während gleichzeitig der Versorgungsschaltkreisweg geöffnet wird und es möglich ist, dass der Kreis sich durch den breiteren Weg mit höherem Widerstand schließt, der nun durch das zweite Projektil vorhanden ist. Dies ermöglicht, dass die Versorgungsleistung effektiv das Ziel aus bis zu ei nigen Zoll Entfernung „fühlen" kann und automatisch die Projektilfeuerwaffe zündet. Da das zweite Projektil einige Zoll entfernt vom Ziel aus dem Abschussprojektil freigesetzt werden kann, können auch größere Projektilverteilungen und folglich Versorgungskreiswege am Ziel erreicht werden.
    • c) Ein Verzögerungsschalter mit einer ausreichend kurzen Zeitverzögerung, dass verhindert ist, dass ein Mensch das anhaftende Abschussprojektil vom Ziel herauszieht, bevor die Hochspannungsausgabe aktiviert ist, aber von ausreichender Länge, um die Hochspannungsaktivierung, pyrotechnische Zündung und den Austritt des zweiten Projektils aus der gewinkelten Abschussbohrung zu verzögern, bis das Abschussprojektil mit dem Ziel in Kontakt ist, kann auch verwendet werden. Diese Verzögerung verhindert auch, dass die statische Anziehung die feinen Drähte während des Flugs verzwirbelt und wegen ungeeigneter Isolierung der Wände der Drähte die Gefahr von Kurzschlüssen auftritt. Das zweite Projektil kann auch durch die Kraft eingegengesetzter Permanent- und/oder Elektromagneten freigesetzt werden oder durch Federn freigesetzt werden. Die Federn können elektronisch oder elektromechanisch ausgelöst werden. Dies schließt auch die Möglichkeit aus, dass irgendwelche Kohlenstoffspuren Kurzschlüsse über die Patronenoberfläche auslösen. Der Schaltkreis kann auch durch einen Bewegungsdetektor aktiviert werden, der an der Entladungskapsel angebracht ist.
  • Die verbesserte Waffe zur Immobilisierung und Festnahme gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein größeres Projektil zur Verfügung, das auch Verbindung des Projektils mit dem Ziel durch nicht invasive Mittel erlaubt, wie Klebstoffen anstelle von potentiell die Haut durchdringenden Pfeilen. Dies macht Verletzungen am Ziel oder Unbeteiligten, wie Augenverletzungen, viel weniger wahrscheinlich, da der abgeschossene Pfeil mit dem Abschussprojektil, das am Ziel anhaftet, eng verknüpft ist, in der Praxis mit nur zwei und einem halben Fuß (0,76 m) Draht in funk tionellen Ausführungsformen, die bisher getestet wurden. Das größere Projektil erlaubt auch Raketenantrieb, was das Potential zur Reduzierung der erforderlichen Kraft an der Abschussvorrichtung zum Ausstoß des Projektils zum Ziel aufweist, wodurch die Möglichkeit reduziert wird, dass die Versorgungsverbindungsdrähte umschnappen, wenn das Geschoss aus der Abschussmündung herauskommt. Dies kann auch ermöglichen, dass Kraftfaktoren ausreichend gesenkt werden, dass der Schaltkreis vollständig im Geschoss enthalten ist und Verdrahtung mit einer Fernversorgung vollständig eliminiert ist. Ferner wirkt die Aufprallkraft der größeren Projektile zum Destabilisieren des Ziels, was Kampfunfähigkeitseffekte der elektronischen Ausgaben beschleunigt und verstärkt. Die begrenzte Anbindung von 2 ½'' (0,76 m) am abgeschossenen Pfeil ist ausreichend kurz, um beiden Pfeilen Kontakt und Anhaftung an einer breiten Vielfalt von Haustieren zu ermöglichen und sie zu immobilisieren, wenn richtig berechneter Austrittswinkel, Impulswiederholungsrate und Energie gegeben sind. Außerdem es ist mit der begrenzten Anbindung, die sich am Ziel abtrennt, nicht wahrscheinlich, dass der Abtrennpfeil abschwenkt und das Ziel verfehlt, wenn der Abschussteil der Waffe beim Schießen nach rechts oder links geneigt wird. Da außerdem die gesamte Versorgungsverbindung aus der Feuerungsöffnung ausgestoßen wird, kann kein Kohlenstoffaufbau in der Öffnung mehr zu Kurzschlüssen des Ausgabebogens führen.
  • Das Waffensystem der vorliegenden Erfindung, mit dem Projektil, kann als feste Munition geladen werden und das Projektil durch den Lauf herkömmlicher Waffen ausgegeben werden. Die Projektile können auch aus elektrisch isolierenden Abschussrohren oder Entladungskapseln abgeschossen werden (oft und ungenau als Granatenabschussvorrichtung bezeichnet), die auf die Laufenden einer Vielfalt von herkömmlichen Vorrichtungen aufgesetzt werden können, wie Gewehren, Flinten, Pistolen, Granatenabschussvorrichtungen, Leuchtkugel- und anderen Signalpistolen und Luft- oder anderen Gaswaffen (wobei Farbkugelge wehre besonders für diesen Zweck geeignet sind). Die Abschusskraft kann durch die Ausdehnung von Gasen bereitgestellt werden, zum Beispiel durch Zündung einer Abschusspatrone, die in ein Gewehr, Pistole, Granatenabschussvorrichtung oder Leuchtmunitionspistole geladen ist. Die Entladungskapseln können eine einmal verwendbare Wegwerfkonstruktion sein oder wiederverwendbare Vorrichtungen ähnlich den Entladungskapseln, die derzeit zum Abschießen von Sprengstoffgranaten und/oder CS-Dosen aus Feuerwaffen wie Gewehren und Pistolen verwendet werden. Die wiederverwendbaren Vorrichtungen haben den Vorteil, dass sie andere weniger tödliche Projektile wie CS-Dosen und Bohnenbeutel abschießen können. Selbst wenn die verschiedenen Projektile unterschiedliches Kaliber aufweisen, können sie mit ähnlichen Adapatern wie sie schon zum Anpassen von 38 mm Dosen an 40 mm Entladungskapsel hergestellt werden, aus einer einzigen Entladungskapsel abgefeuert werden. Sowohl wiederverwendbare wie einmalverwendbare Entladungskapseln können so gefertigt sein, dass sie ermöglichen, dass das Feuer durch tödliche Munition bei eskalierender Bedrohung angepasst wird. Es können austauschbare elektrisch isolierende Läufe hergestellt werden, die in einer Entladungskapsel enden.
  • Es können Konfigurationen vorgesehen sein, worin man die Möglichkeit der zuvor beschriebenen unerwünschten Ausfälle und Brüche, die bei der Isolierung eines Ausgabedrahts auftreten können und den anschließenden Kurzschluss des Ausgabestroms zwischen den entgegengerichteten Drähten oder einem Draht und einem entgegengerichteten Kontakt oder der Erde, stark reduzieren kann. Es versteht sich in der Literatur, dass sowohl Bogenentladungen als auch Isolationsversagen typischerweise Punktentladungsphänomene sind, die in starkem Maß von der Elektrodengeometrie und der Ladungsverteilung auf der Elektrode abhängen und mit der Potentialgradientenverteilung Watt/cm2 beschrieben werden können.
  • Wenn daher die angehängten Leiter wie die Platten eines Kondensators konfiguriert werden können und eine ausreichend große Kapazität parallel zur sekundären Wicklung des Versorgungsleistungstransformators erzeugt wird, kann die Ausgabeladung so auf die Leiter verteilt werden, dass die Watt/cm2 an den Spannungspunkten der Leiter und die Wahrscheinlichkeit einer feldverstärkten Bogenentladung oder Isolationsverlust zwischen den entgegengerichteten leitfähigen Platten in starkem Maß reduziert werden kann. Wie oben angeführt kann das verbesserte Waffenabgabesystem mit paarweise entgegengerichteten Leitern eingeschlossen in hochdielektrisches Tefzel, das die Abschussvorrichtung in einem festen Abstand voneinander ausstößt, und so konstruiert ist, dass sie sich nicht in einem konstanten Winkel voneinander trennen, in einen Kondensator mit geeignetem Abstand der isoliergeschützten entgegengerichteten Leiterplatten voneinander konfiguriert werden. Es können verschiedene Plattenflächen, Geometrien, Dielektrika, dielektrische Dicken und damit Kapazitäten ausgewählt werden. Zum Beispiel kann ein einzelner Doppelleiterdraht die Versorgung mit dem Projektil verbinden. Die Leiter können voneinander mit einer einzigen Wand aus Tefzel getrennt sein, die 16 Millizoll dick ist (eine dielektrische Stärke von 32 kV). Wenn Bandleiter von 12,5 Millizoll Breite und 50 Fuß (15,25 m) Länge verwendet werden, erzeugt dies eine Kapazität von 285 pf, gemäß C = (0,225 kA)/s. 285 pf = (0,225 × 2,7 (Konstante für Tefzel) × 7,5 Quadratzoll (48,4 cm2) (Fläche einer Bandplatte)/0,016 Zoll (0,41 mm) (Abstand zwischen Platten). Dies führt zu einer Speicher- und Plattenverteilungskapazität von 0,36 Joule Energie bei aufgebrachten 50 kV, gemäß En (CE2)/2, 0,36 = (0,000000000285 × 2.500.000.000)/2. Solche Drahtkondensatoren können leicht in einer kleinen verdeckt zu tragenden Waffe auf zylindrischen Wicklungen ähnlich der gebräuchlichen Herstellungskonfiguration von Mylar-Folienkondensatoren untergebracht werden. Es können in der Tat viel längere und breitere Drahtkondensatoren in der Waffe untergebracht werden. Längen von 500 Fuß (152,5 m) und Breiten von 2 Zoll (5,1 cm) sind vorstellbar. Andere Materialien oder Verbundstoffe, wie Mylar mit einem dielektrischen Nennwert von 2,4 und einer dielektrischen Stärke von 5 kV/Millizoll können als Kondensatordielektrikum verwendet werden oder Evakuierung kann ein praktisches Vakuumdielektrikum erzeugen. Diese Kondensatoren können in andere hochdielektrische und hochabrasive Isolatoren eingehüllt werden. Jeglicher nicht ausgebreitete Draht, der aufgewickelt in der Waffe verbleibt, kann noch als Kapazität wirken. Platte(n) und zusätzliches Dielektrikum können zwischen einen Leiter und das Projektil und/oder die Abschussvorrichtung eingefügt werden, wo der Leiter und das Projektil und/oder die Abschussvorrichtung sich zur Erhöhung der Kapazität verbinden. Selbst eine Kapazität mit einer sehr geringen Speicherkapazität, viel geringer als die erwartete Schaltkreisleistung von 0,3 bis 1 Joule pro Impuls, können die verbleibende Energie an einem Punkt ausreichend reduzieren, um Spannungsdurchbruch und unerwünschte Bogenentladung oder Isolationsverlust zu verhindern. Es ist eine minimale Kapazität von 95 pf erforderlich. Dies führt zu einer minimalen Speicher- und Verteilungskapazität von ungefähr 0,025 Joule oder ungefähr 1 % der minimalen erwarteten Energie eines TASER®-Impulses bei aufgebrachten 50 kV. Eine minimale Einzelplattenfläche von 2,4 Zoll (6,1 cm) sollte für Energieverteilungszwecke vorhanden sein. Wenn ein mit Tefzel isolierter zylindrischer Leiter verwendet wird, kann sich die Kapazität natürlich in einem gewissen Maß von den obigen Berechnungen unterscheiden, aber eine Reduzierung der Wahrscheinlichkeit von Kantenpunktentladungen sollte das kompensieren.
  • Wenn die Impedanz am Ziel zu groß ist, dass die überspringende Versorgungsleistung den Schaltkreis durch das Ziel schließen kann, schließt sich der Kreis durch das, was im Wesentlichen ein selbstentladender Resonanzkreis ist. Der Resonanzkreis ist bevorzugt nicht in Resonanz und tritt nicht schnell durch das Dielektrikum des Kondensators. Selbst eine Öffnung ohne anschließenden Isolationsverlust belastet den Kreis. Dies kann zu Leistungstransformatorausfall und anderen Schäden von zusammenbrechenden Hochspannungsfeldern, die in Schaltkreiskomponenten zurückwirken, führen. Selbstverständlich entwickelt sich, wenn die Bogenausgabe gleich oder später in der Lage ist, sich durch das Ziel zu schließen, diese Kapazität entweder niemals signifikant, weil sie durch das Ziel kurzgeschlossen wird oder durch das Ziel abgeleitet wird und keine echte Bedeutung für die Schaltkreisfunktion besitzt. Bei dem Abgabesystem wie es bei der verbesserten Waffe beschrieben ist, muss die Leistungsabgabe der Waffenversorgung jedoch modifiziert werden. Funktionelle Ausführungsformen solcher doppelter Leiterdrähte wurden schon konstruiert und erfolgreich getestet. Eine Länge von siebenundzwanzig Fuß des doppelten Leiterdrahts mit einer 8 Millizoll Wand aus Tefzelisolation zwischen den Leitern wurde konstruiert. Die einzelnen Leiter wurden voneinander über sechs Zoll entlang der Länge des Drahts an beiden Enden getrennt. Ein Impuls von 50 kV, 10 Watt, 7 pps Strom bei 1,43 Joule pro 4 Mikrosekunden wurde auf den Draht und einen Luftspalt von 4 ½ Zoll (11,4 cm) aufgebracht. Der Kreis wurde in Schüben von 5 Sekunden AN und 5 Sekunden AUS aktiviert. Wie erwartet wurde kein Überspringen des Stroms durch den Luftspalt beobachtet. Bei 10 Versuchen trat in einem Mittelwert von 21,2 Sekunden keine Isolationsunterbrechung auf.
  • Die selben Leiter, getrennt in zwei Drähte, wurden so konfiguriert, dass sie einander an einem einzigen Punkt mit 8 Millizoll Tefzelisolator dazwischen kreuzen. Wenn Energie durch die Drähte und einen 4 ½ Zoll (11,4 cm) Spalt unter ansonsten identischen Bedingungen wie im obigen Test aufgebracht wurde, trat Isolationsunterbrechung im Mittelwert von nur 20 Millisekunden in 10 Versuchen auf.
  • Es wurde schon lange beobachtet, dass bestimmte Materialien, die ansonsten als äußerst starke elektrische Isolatoren klassifiziert werden, große elektrische Ströme durchlassen, wenn sie sich bei hoher Frequenz bewegen, insbesondere wenn auch hohe Spannung auftritt. Eine frühe Beschreibung dieses Phänomens kann auf den Seiten 5–6 der Arbeit von Nikola Tesla: Experiments with Alternate Currents of High Potential and High Frequency gefunden werden, ein Bericht, der vor der Institution of Electrical Engineers, London gehalten und in Buchform von W.J. Johnson & Co., Ltd. im Jahr 1892 veröffentlicht wurde. Auf den Seiten 5–6 berichtet Tesla „here, once more, I attach these two plates of wire gauze to the terminals of the coil, I set them a distance apart, and I set the coil to work. You may see a small spark pass between the plates. I insert a thick plate of one of the best dielectrics between them, and instead of rendering altogether impossible, as we are used to expect, I aid the passage of discharge, which, as I insert the plate, merely changes in appearance and assumes the form of luminous streams". (hier bringe ich wiederum diese beiden Platten aus Drahtgaze an den Enden der Spule an, stelle sie in einen Abstand zueinander, und setze die Spule in Betrieb. Sie können eine kleinen Funken zwischen den Platten passieren sehen. Ich setze eine dicke Platte aus einem der besten dielektrischen Stoffe dazwischen, und anstatt das Ganze unmöglich zu machen, wie wir es gewöhnlich erwarten, unterstütze ich den Durchtritt der Entladung, die, wenn ich die Platte einsetze, nur das Aussehen verändert und die Form von leuchtenden Strömen annimmt). Siehe allgemein Nikola Tesla, Colorado Spring Notes 1899–1900, © Nikola Tesla Museum, Belgrad, Veröffentlich von Nolit, Belgrad, Yugoslawien.
  • Das Tefzel, das zum Isolieren der TASER®-Leiter verwendet wird, ist ein Mitglied der Teflonmaterialfamilie (Ethylen-Propylen-Chlorinat-Polymere) mit einem zusätzlichen Polyethylenmolekül in einem Teil der Kette, was ihm bessere Abriebfestigkeitsqualitäten als einigen der anderen Teflone gibt. Experimente zeigen an, dass selbst wenn Tefzel auf Dicken extrudiert wird, die bei seinem dielektrischen Nennwert gegen die elektrische Leistung von 50 kV des TASERs vollständig isolieren sollte, große Mengen an Leistungsabgabestrom durch das Tefzel und zwischen den entgegengerichteten Leitern geleitet werden, wenn sie nahe zueinander platziert werden. Die TASER-Ausgabeimpulse, die man annehmen könnte, weil sie primär durch einen Sägezahnimpuls von 4 Mikrosekunden 1,5 kV bis 2 kV Direktstrom erzeugt werden, sind umgekehrte gedämpfte Gleichstromsägezahnimpulse mit Spitzen von ungefähr 50 kV und ungefähr 4 Mikrosekunden Dauer. Die tatsächlich beobachtete Ausgangswelle nimmt jedoch, mit Schwingung, die Form einer gedämpften Sinuswelle an, die bei einer Rate, aber nicht einer Dauer von einigen Millionen Zyklen pro Sekunde auftreten. Die Wände des Tefzel wirken als Stromdurchtrittswiderstand und es wird ein Energieverlust an den Überschlagsenden der Leiter als signifikante Verringerung des eindringenden Bogens beobachtet.
  • Energieverlust ist vor allem die Folge der Leitung zwischen den entgegengerichteten Drähten, die durch das Tefzel auftritt, statt der Folge des linearen Widerstands gegen Stromfluss, der vom Leiter selbst geboten ist. In der Tat können nachts in einem unbeleuchteten Raum sehr schwache Streifen und Leuchterscheinungen beobachtet werden, die zwischen den Drähten geleitet werden, wo sie verknüpft werden und wo die Kreuzungsstellen sich voneinander trennen, während sie für das unbewaffnete menschliche Auge bei Tageslicht oder künstlicher Raumbeleuchtung nicht sichtbar sind. Praktische Erhöhungen der Tefzelisolationsdicke können die unerwünschte Leitung und damit einhergehenden Energieverlust an den Überschlagsenden nicht signifikant senken.
  • Dies zeigt an, dass eine Zunahme der Abgabeleistung sekundär den Verlust des eindringenden Bogens zwischen den Drahtenden überwinden kann und die Abgabe einer Energie zur Kampfunfähigkeit wiederhergestellt wird. Ein Schaltkreis mit einer Energieabgabe von 50 kV, 10 pps und 1,2 Joule/Impuls wurde ausgebildet. Fünfzig (50) Fuß (15,25 m) Drahtstücke wurden wie zuvor beschrieben verknüpft, bevor Überschlagstromimpulse von 1 ½'' (3,81 cm) zwischen den offenen Drahten den leicht und zuverlässig über 15 Versuche mit einer Spalteinstellung von 2'' (5,08 cm) an der Versorgung hergestellt werden konnten.
  • Deshalb ist es von Bedeutung, einen Bereich der Leistungsabgabeenergie auszubilden, der, während er ausreichend ist, einen angemessen eindringenden Bogen auszubilden, wenn die Abgabedrähte der Waffe nahe beieinander und über Dutzende von Fuß ausgedehnt sind, nicht selbst an einem Schwellenwert ist, der Ventrikelfibrillation bei einer normalen gesunden Person auslöst oder irreparable Schäden verursacht, wenn die Leistung direkt vom sekundären Ausgabetransformator ohne dazwischen liegende Verdrahtung aufgebracht wird.
  • Der Energieausgabebereich, der bei einer normalen gesunden Person keine Ventrikelfibrillation verursacht, aber ausreichend ist, um einen angemessen eindringenden Impulsbogen zu ermöglichen, der das Ziel „erstarren lässt", mit einem Kreis von Drahtbereichen über 15'' (4,6 m) ist eine mittlere Wattleistung zwischen 12 und 20 Watt bei 1,2 bis 2 Joule/Impuls.
  • Der berechnete effektive Strom des TASER, wie derzeit hergestellt, beträgt 10 mA, aber die Schwelle zum Auslösen von Ventrikelfibrillation bei einem normalen gesunden erwachsenen Menschen beträgt zwischen 70–100 mA.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun weiter als Beispiel mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine Konzeptdarstellung der vorliegenden Erfindung ist, die als Gewehrzubehör konfiguriert ist;
  • 2 eine Draufsicht eines Projektils gemäß der Erfindung ist;
  • S3 eine Unterseitenansicht des Projektils von 2 ist;
  • 4 eine Seitenschnittansicht des Projektils von 2 ist;
  • 5 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer zweiten Verbinderabschussanlage ist;
  • 6 und 7 die Abfolge der Terminalvorgänge des Projektils darstellen; und
  • 8 und 9 teilweise Schnittansichten zweier alternativer Ausführungsformen eines kombinierten Projektils und Gehäuses gemäß der Erfindung sind.
  • Mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen ist zu sehen, dass ein Gewehr 10 verwendet wird, um die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu implementieren, worin ein Projektil 12 von einer Entladungskapsel 14 angetrieben wird, von der das Projektil durch ein Paar Drähte 16 angebunden ist, und worin das Projektil ein Ziel 20 getroffen hat und dazu geführt hat, dass Verbinder 15 und 25 mit der Oberfläche des Ziels 20 in Kontakt kommen und daran anhaften. Die Entfernung zwischen der Entladungskapsel 14 und dem Projektil 12 ist mit fünfunddreißig Fuß (10,7 m) angegeben, was als beispielhafte Zahl angenommen werden kann, die die Erfindung mindestens erreicht. Wie auch in 1 gezeigt ist, erstrecken sich ein Paar Drähte 18 von der Kapsel 14 zum Endstück des Gewehrs 10. Drähte 18 können an einer externen Energieversorgung (nicht gezeigt) angeschlossen sein, die verwendet werden kann, um die primäre Versorgungsspannung der Erfindung bereitzustellen. Eine solche Energieversorgung kann im Gewehr installiert sein, wie in einer Kammer, die im Gewehrschaft eingebaut ist oder kann auf andere Weise von der Struktur des Gewehrs oder der Entladungskapsel 14 getragen sein. Die Natur dieses Schaltkreises unterscheidet sich per se nicht von den Offenbarungen von Cover und braucht daher hier nicht im Detail offenbart werden. Auch ist in 1 besonders bemerkenswert eine Drahtanbindung 30, die am Verbinder 25 angebracht ist, und eine ausgewählte Trennungsdistanz zwischen den beiden Verbindern 15 und 25 vorsieht.
  • Wie in den 25 zu sehen ist, ist das Projektil 12 bevorzugt als ein allgemein hohler Zylinder mit Endkappen 13 und 17 konfiguriert, wobei sich an den letztgenannten der Verbinder 15 längs davon erstreckt. Ein diagonaler Durchgang 22 erstreckt sich zwischen gegenüberstehenden radialen Flächen des Projektils 12 durch die Mitte des Zylinders und endet als Öffnungen in der radialen Fläche der Projektilwand, was am besten in den 2 und 3 zu sehen ist.
  • Der Durchtritt 22 ist mit Mylarband 21 überzogen, wo er sich neben der Endkappe 13 öffnet. Das Band 21 schützt ein Zündmittel 28, das am besten in 5 zu sehen ist. Wie auch in 5 zu sehen ist, sind im Durchgang 22 Styroschaum 26, Schaumwatte 29 und Verbinderkörper 24 am Ende des Verbinders 25 positioniert, dessen Punkt nahe der Öffnung des Durchtgangs 22 näher bei der Endkappe 17 liegt. Ein Metallfolienkontakt 19 steht von dieser Öffnung zu und über die Endkappe 17 hervor, die neben dem Vorderende des Projektils 12 endet. Ebenso sind im Durchgang 22 Stifte 32 und 34 positioniert. Der Stift 34 ist zwischen Zündmittel 28 und Styroschaum 26 positioniert und erstreckt sich durch den Styroschaum zum Stift 32. Der letztgenannte Stift ist mit der Drahtanbindung 30 verbunden und diese ist, wiederum, mit dem axialen Ende des Verbinderkörpers 24 verbunden.
  • Der Terminalvorgang des Projektils 12, wenn es sich dem Ziel 20 nähert und eingreift, ist in Abfolge in den 6 und 7 dargestellt. Wie in 6 gezeigt ist erfolgt, wenn das Projektil 12 und der Verbinder 15 nahe dem Ziel sind (tatsächlicher Abstand hängt von elektrischen Parametern und Umgebungsbedingungen ab) Überschlag durch das Ziel zwischen Verbinder 15 und Folie 19. Der resultierende Stromfluss durch die Drähte 16 und mit der Metallwand des Durchgangs 22 zündet das Zündmittel 28 und treibt den Verbinderkörper 24 durch den Durchgang 22 und auf einem allgemein diagonalen Weg zum Ziel 20, bis der Verbinder 25 an einer Stelle in einem Abstand zu dem Punkt, an dem der Verbinder 15 auch mit der Zieloberfläche in Kontakt ist und daran anhaftet, mit der Zieloberfläche in Kontakt kommt und daran anhaftet.
  • Dieser sekundäre Effekt zum Antreiben des zweiten Verbinders nur, wenn das Projektil 12 nahe dem Ziel 20 ist, gewährleistet, dass ungeachtet der Entfernung zum Ziel, der Abstand zwischen den Verbindern 15 und 25 im Wesentlichen gleich ist. Außerdem liegt der Abstand in einem bevorzugt engen Bereich, so dass praktisch optimale Wirkung zur Kampfunfähigkeit des Ziel gewährleistet ist.
  • In der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Drahtanbindung 30 ungefähr achtzehn Zoll lang und der Durchgang 22 ist in einem Winkel von ungefähr 70 Grad in Bezug auf die Achse des Projektils 12.
  • Zwei alternative Konfigurationen der Erfindung vor Aktivierung und Anbringung an ein Gewehr sind in den 8 und 9 abgebildet. 8 stellt eine Ausführungsform dar, die als feste Munitionshülse ausgebildet ist, die durch eine herkömmliche Bohrung von 38 mm oder 40 mm abgefeuert werden kann. 9 stellt eine Ausführungsform zum Abschießen durch Gasexpansion in der Abschusspatrone oder dem Gehäuse in der Kammer einer Feuerwaffe dar. Wie in 8 gezeigt ist, ist das Projektil 12 in einem Gehäuse 38 eingeschlossen, das zum Verbinden mit einem Gewehr durch eine Gewehrlaufschnittstelle 39 geeignet ist. Ein Schuh 42 an der Basis des Gehäuses 38 unter dem Projektil 12 ergibt einen Abdichtmechanismus, um effiziente Gasexpansionswirkung zum Abschuss des Projektils 12 zu gewährleisten. In der Ausführungsform von 9 wird das Projektil 12 durch Betätigung eines Zündmittels 35 und einer Treibmittelladung 36 vom Gewehr abgefeuert und aus dem Gehäuse 38 abgeschossen. Die Funktion des Zündmittels und der Ladung in der Flinte oder dem Gewehr 10 ist herkömmlich und wirkt wie eine Standardhülse, wenn gewünscht ist, dass es ein Ziel immobilisiert.

Claims (11)

  1. Elektrisch induzierende Immobilisierungswaffe des Typs, bei dem ein drahtgebundenes Geschoss entlang eines Wegs in Richtung auf ein zu immobilisierendes lebendes Ziel getrieben wird, wobei die Waffe aufweist: ein Paar von Verbindern (15, 25) zum Anlegen einer hohen Spannung an ein Fernziel an beabstandeten Punkten auf dem genannten Ziel; und gekennzeichnet ist durch: ein Geschoss (12) mit den genannten Verbindern (15, 25) in nahem Verhältnis zueinander während Bewegung zu dem genannten Ziel an dem genannten entfernten Standort; gekennzeichnet durch eine sekundäre Antriebseinrichtung, die auf den Abstand zwischen dem genannten Geschoss und dem genannten Ziel reagiert, um Trennung der genannten Verbinder (15, 25) voneinander in der Nähe des genannten Ziels zu veranlassen.
  2. Waffe nach Anspruch 1, bei der das genannte Paar von Verbindern einen ersten Verbinder (15) an dem genannten Geschoss (12) zur Anhaftung an dem Ziel an einer ersten Stelle aufweist; und einen zweiten Verbinder (25), der in dem genannten Geschoss (12) untergebracht ist zur Anhaftung an dem Ziel an einer zweiten Stelle, die von der genannten ersten Stelle beabstandet ist.
  3. Waffe nach Anspruch 2, bei der die genannte sekundäre Antriebseinrichtung einen Durchgang (22) innerhalb des Geschosses (12) aufweist, wobei der Durchgang (22) ausgerichtet ist, um den genannten zweiten Verbinder (25) in eine Richtung zu leiten, die sich in einem nicht Null darstellenden Winkel in bezug zum Weg des genannten Geschosses (12) befindet.
  4. Waffe nach Anspruch 3, bei der der Durchgang (22) sich vollständig durch das Geschoss (12) erstreckt.
  5. Waffe nach Anspruch 3, bei der der genannte nicht Null darstellende Winkel größer als 45 Grad ist.
  6. Waffe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, die ferner Mittel zum Schließen eines Schaltkreises durch den genannten ersten Verbinder (15) und das genannte Ziel zum Leiten eines Stroms aufweist, um den Antrieb des genannten zweiten Verbinders (25) zu aktivieren.
  7. Waffe nach Anspruch 6, bei der das genannte Mittel zum Schließen eines Schaltkreises ein den Durchgang (22) bildendes leitendes Material und ein leitendes Material (19) darstellt, das entlang dem genannten Geschoss (12) zwischen dem Durchgang (22) und einem Ende des Geschosses positioniert ist, von dem sich der genannte erste Verbinder (15) erstreckt.
  8. Waffe nach Anspruch 6, die ferner einen Zünder (28) in dem Durchgang (22) angrenzend an den zweiten Verbinder (25) aufweist, der auf den genannten Strom zum Heraustreiben des zweiten Verbinders (25) aus dem genannten Durchgang (22) reagiert.
  9. Waffe nach Anspruch 1, die ferner ein Gehäuse (14) zum Aufnehmen des Geschosses (12) aufweist, bevor das Geschoss (12) in Richtung auf das genannte Ziel getrieben wird.
  10. Waffe nach Anspruch 9, die ferner Mittel an dem genannten Gehäuse zur Befestigung an einer tödlichen Waffe (10) aufweist.
  11. Waffe nach Anspruch 10, bei der die genannte tödliche Waffe (10) ein Schrotgewehr ist.
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